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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen geschwindigkeitsabhängigen
Steuermechanismus und ein Verfahren zum Steuern von Vorrichtungen,
wie Pumpen oder Ähnliches. Im Besonderen betrifft die vorliegende
Erfindung ein dynamisches Ausgleichssystem und ein Verfahren zum
geschwindigkeitsabhängigen Steuern, wobei eine Zufuhr eines
Arbeitsfluids mit einem geschwindigkeitsabhängigen Druck bereitgestellt
wird, um den Betrieb einer Vorrichtung, wie einer Pumpe, zu steuern.
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Hintergrund der Erfindung
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Viele
Mechanismen, wie Verbrennungsmotoren, weisen Arbeitsfluidanforderungen
(wie Schmieröl) auf, die mit der Arbeitsgeschwindigkeit
der Vorrichtung variieren. Andere Vorrichtungen, zu denen Automatikgetriebesysteme
usw. gehören, weisen ebenfalls variierende Anforderungen
für verschiedene Arbeitsfluids auf, die von der Arbeitsgeschwindigkeit
der Vorrichtung abhängen.
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Herkömmlicherweise
wurden Arbeitsfluids bisher Vorrichtungen mit variierenden Anforderungen über
Konstantpumpen, deren Ausgangsdrücke durch ein Ablassventilsystem
begrenzt werden, oder über Verstellpumpen, deren Fördermenge
variiert werden kann, zugeführt.
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Konstantpumpen,
wie Zahnrad- oder Flügelpumpen, geben im Wesentlichen das
gleiche Volumen von Arbeitsfluid pro Umdrehung aus, unabhängig
von der Arbeitsgeschwindigkeit der Pumpe. Bei derartigen Systemen
ist die Pumpe im Allgemeinen so konstruiert und bemessen, um Arbeitsfluid
zuzuführen, um ungünstigsten Betriebszuständen gerecht zu
werden, und die Pumpe führt somit in vielen anderen Betriebszuständen
zu viel Arbeitsfluid zu. Um zu verhindern, dass diese übermäßige
Zufuhr die versorgte Vorrichtung beschädigt, wird typischerweise ein
Druckablassventil eingesetzt, um die übermäßige Zufuhr
von dem Ausgang der Pumpe zurück zu dem Arbeitsfluidspeicher
des Pumpeneinlasses umzuleiten. Auch wenn derartige System gut arbeiten,
sind sie nicht energieeffizient, da Energie von der Pumpe verwendet
wird, um die übermäßige Zufuhr von Fluid zu
erzeugen, die lediglich umgeleitet wird.
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Verstellpumpen,
wie verstellbare Flügelpumpen, enthalten einen Steuermechanismus,
wie einen Steuerschieber, dessen Position verändert werden kann,
um die Pumpenfördermenge zu verändern. Typischerweise
wirkt ein Steuermechanismus, der einen Kolben oder eine Kammer,
dem oder der druckbeaufschlagtes Arbeitsfluid von dem Ausgang der Pumpe
zugeführt wird, umfasst, auf den Steuermechanismus gegen
eine gegenläufige Steuerkraft, wie eine Vorspannfeder,
um die Fördermenge der Pumpe entsprechend ihrem Ausgangsdruck
zu verändern. Im Allgemeinen stellen Verstellpumpen im
Vergleich zu einem Konstantpumpensystem verbesserte Energieeffizienz
bereit.
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Jedoch
sprechen die Steuermechanismen, die sowohl für Konstantpumpen
als auch für Verstellpumpen verwendet werden, lediglich
auf den Ausgangsdruck der Pumpe an. Unter vielen Umständen variieren
die Anforderungen der Vorrichtung, der Arbeitsfluid zugeführt
wird, mit der Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung und Steuervorrichtungen,
die den Ausgangsdruck der Pumpe verwenden, passen sich nicht gut
an die Geschwindigkeitsänderungsanforderungen der versorgten
Vorrichtung an.
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Es
wird ein Steuersystem und ein Verfahren zum Zuführen eines
Arbeitsfluids mit einem geschwindigkeitsabhängigen Druck
gewünscht, um den Betrieb einer anderen Vorrichtung, wie
einer Pumpe, zu steuern.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige dynamische
Ausgleichsvorrichtung mit einem geschwindigkeitsabhängigen
Steuermechanismus bereitzustellen, die wenigstens einen Nachteil
des Stands der Technik umgeht oder mildert.
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Nach
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine dynamische
Ausgleichsvorrichtung für eine Antriebsmaschine bereitgestellt,
die umfasst: wenigstens eine erste Ausgleichswelle mit einem exzentrischen
Gegengewicht, die drehbar an der Antriebsmaschine angebracht ist,
wobei die erste Ausgleichswelle des Weiteren einen Druckerzeuger umfasst,
der betrieben werden kann, um ein Signal druckbeaufschlagten Arbeitsfluids
zu erzeugen, dessen Druck mit der Drehgeschwindigkeit der ersten Ausgleichswelle
verbunden ist, wobei das Signal für eine steuerbare Vorrichtung
verfügbar ist; und einen Eingangsantrieb, der betrieben
werden kann, um der Antriebsmaschine das Drehen der ersten Ausgleichswelle
zu ermöglichen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine dynamische Ausgleichsvorrichtung
für eine Antriebsmaschine, wie einen Verbrennungsmotor,
bereit, wobei wenigstens eine Ausgleichswelle von der Kurbelwelle des
Motors angetrieben wird. Derartige dynamische Ausgleichsvorrichtungen
werden üblicherweise an Vierzylinder-Reihenmotoren und
Fünfzylinder-Reihenmotoren in Doppelausgleichswellenanordnungen eingesetzt,
wobei sich die Ausgleichswellen gegenläufig drehen. Außerdem
werden dynamische Einzelwellen-Ausgleichsvorrichtungen bei einigen
Anordnungen von V6-Motoren mit V-Winkeln von sechzig Grad eingesetzt.
Sowohl bei den Doppelausgleichswellen- als auch bei den Einzelausgleichswellenanordnungen
werden die Ausgleichswellen mit der doppelten Geschwindigkeit der
Kurbelwelle gedreht und bei anderen Anordnungen kann die Ausgleichswelle oder
können die Ausgleichswellen mit der gleichen Geschwindigkeit
wie die Kurbelwelle gedreht werden.
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Die
dynamische Ausgleichsvorrichtung enthält einen Druckerzeuger
an der wenigstens einen Ausgleichswelle, der ein Ausgangssignal
druckbeaufschlagten Arbeitsfluids erzeugt, dessen Druck geschwindigkeitsabhängig
ist. Bei einer Ausführung wird das geschwindigkeitsabhängige
Drucksignal über einen geeigneten Kanal auf eine Vorrichtung
außerhalb der Ausgleichsvorrichtung angewendet. Bei anderen
Ausführungen der Erfindung wird eine Arbeitsfluidpumpe
außerdem durch wenigstens eine der Ausgleichswellen der
dynamischen Ausgleichsvorrichtung angetrieben und das geschwindigkeitsabhängige
Drucksignal wird auf die Arbeitsfluidpumpe angewendet, um deren
Förderleistung zu steuern.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Es
werden nun bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung
lediglich auf beispielhafte Weise beschrieben, wobei Bezug auf die
beigefügten Figuren genommen wird, bei denen:
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1 einen
durch die Linie 1-1 von 2 ausgeführten Waagerechtschnitt
einer dynamischen Ausgleichsvorrichtung und eines geschwindigkeitsabhängigen
Steuermechanismus nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 einen
durch die Linie 2-2 von 1 ausgeführten Seitenschnitt
der dynamischen Ausgleichsvorrichtung von 1 zeigt;
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3 einen
durch die Linie 3-3 von 4 ausgeführten Waagerechtschnitt
einer anderen dynamischen Ausgleichsvorrichtung und eines anderen geschwindigkeitsabhängigen
Steuermechanismus nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 einen
durch die Linie 4-4 von 3 ausgeführten Seitenschnitt
der dynamischen Ausgleichsvorrichtung von 3 zeigt;
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5 einen
durch die Linie 5-5 von 6 ausgeführten Waagerechtschnitt
einer anderen dynamischen Ausgleichsvorrichtung und eines anderen geschwindigkeitsabhängigen
Steuermechanismus nach der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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6 einen
durch die Linie 6-6 von 5 ausgeführten Seitenschnitt
der dynamischen Ausgleichsvorrichtung von 5 zeigt.
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Ausführliche Beschreibung
der Erfindung
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Der
vorliegende Erfinder hat einen geschwindigkeitsabhängigen
Steuermechanismus für Pumpen entwickelt, der in der PCT-Patentanmeldung
WO06032131A1 beschrieben
wird, die am 20. September 2005 eingereicht wurde und die dem Rechtsnachfolger
der vorliegenden Erfindung übertragen wurde, und die Inhalte
dieser Anmeldung werden hierin als Bezug aufgenommen.
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Bei
dem zuvor beschriebenen erfinderischen geschwindigkeitsabhängigen
Steuermechanismus wird ein Druckerzeuger, der ein scheibenförmiges Element
umfasst, das eine ringförmige Kammer bildet, mit dem Pumpenläufer
oder -rotor angetrieben. Der Kammer des Druckerzeugers wird Fluid
zugeführt und wenn sich die Kammer dreht, erzeugt sie eine
Zufuhr druckbeaufschlagten Fluids, die mit dem Quadrat der Drehgeschwindigkeit,
mit der sie sich dreht, variiert. Dieses druckbeaufschlagte Fluid
wird verwendet, um einen geeigneten Steuermechanismus derart zu
betätigen, dass er die Zufuhr von Arbeitsfluid von dem
Ausgang der Pumpe variiert.
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Auch
wenn die vorhergehende Erfindung zahlreiche Vorteile gegenüber
Systemen nach dem Stand der Technik bereitstellt, könnte
es unter einigen Umständen auf Grund der physikalischen
Größenanforderungen des Druckerzeugers nicht möglich
sein, die vorhergehende Erfindung einzusetzen. Im Besonderen ergibt
sich der Druck, der von dem Druckerzeuger erzeugt wird, aus:
wobei p
o der
Druck an der/den Auslassöffnung(en) der ringförmigen
Kammer in Pascal ist, p
i der Druck an der/den
Einlassöffnung(en) der ringförmigen Kammer in
Pascal ist, ⎕ die Dichte des Arbeitsfluids in kg/m
3 ist, ω die Geschwindigkeit in
rad/sek ist, mit der die ringförmige Kammer gedreht wird,
r
i der Abstand der Einlassöffnung(en)
zu der Drehmitte der ringförmigen Kammer in Metern ist
und r
o der Abstand der Auslassöffnung(en)
zu der Drehmitte der ringförmigen Kammer in Metern ist.
Wie aus dem Vorgenannten ersichtlich ist, muss zum Erzeugen eines
gewünschten Drucks für ein vorgegebenes Arbeitsfluid und
eine vorgegebene Arbeitsgeschwindigkeit ein Mindestradius für
r
o verfügbar sein, und wenn bei
einer Anwendung kein ausreichender Raum verfügbar ist,
kann die vorhergehende erfinderische Druckerzeugerlösung
nicht eingesetzt werden.
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Eine
dynamische Ausgleichsvorrichtung mit einem geschwindigkeitsabhängigen
Steuermechanismus nach der vorliegenden Erfindung wird im Allgemeinen
bei 20 in den 1 und 2 angezeigt. Dynamische
Ausgleichsvorrichtungen dieses Typs werden bei vielen Reihenvierzylinder-Verbrennungsmotoren
verwendet, um Betriebsschwingungen zu verringern, die aus kinetischen
Ungleichgewichten resultieren, wenn die Kolben des Motors mit Nichtsinusgeschwindigkeiten
hin- und hergehen, wie durch Pleuelstangenverbindungen und -geometrien bestimmt.
Typischerweise sind die dynamischen Ausgleichsvorrichtungen in der
Motorölwanne angeordnet und werden durch eine Kette oder
ein Zahnrad von der Motorkurbelwelle mit einer Geschwindigkeit angetrieben,
die der doppelten der Kurbelwelle entspricht, synchron angetrieben,
auch wenn sie bei einigen Anordnungen mit der gleichen Geschwindigkeit
wie die Kurbelwelle angetrieben werden können. Die dynamischen
Ausgleichsvorrichtungen können zwei gegenläufig
drehende Wellen mit exzentrisch angeordneten Ausgleichsgewichten
oder eine einzelne Ausgleichswelle mit einem oder mehreren exzentrischen
Gewichten enthalten, wobei deren Drehen dem kinetischen Ungleichgewicht
entgegenwirkt, um das Nettoungleichgewicht und die Schwingung des Motors
zu verringern.
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Wie
gezeigt, enthält die Ausgleichsvorrichtung 20 eine
erste und eine zweite Ausgleichswelle 24, 28,
die an einem Gehäuse 32 mittels Zapfenlagern 36 angebracht
sind, die das Drehen der Ausgleichswellen 24, 28 in
dem Gehäuse 32 ermöglichen. Die Ausgleichswelle 24 enthält
ein exzentrisch angebrachtes Ausgleichsgewicht 40 und die
Ausgleichswelle 28 enthält ein exzentrisch angebrachtes Ausgleichsgewicht 44.
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Die
Ausgleichswelle 24 enthält des Weiteren ein Antriebszahnrad
oder Kettenrad 48, das von der Motorkurbelwelle (nicht
gezeigt) synchron angetrieben wird. Bei vielen Anwendungen wird
die Ausgleichswelle 24 mit der doppelten Geschwindigkeit der
Motorkurbelwelle gedreht und dies wird durch das Übersetzungsverhältnis
zwischen dem Antriebszahnrad 48 und dem Motorkurbelwellenzahnrad
erreicht. In anderen Umgebungen kann die Ausgleichswelle 24 mit
der gleichen Geschwindigkeit wie die Kurbelwelle gedreht werden.
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Die
Ausgleichswelle 24 enthält außerdem ein
Zahnrad 52, das ein Zahnrad 56 an der Ausgleichswelle 28 ergänzt
und mit diesem derart in Eingriff kommt, dass sich, wenn sich die
Ausgleichswelle 24 dreht, die Ausgleichswelle 28 mit
der gleichen Geschwindigkeit entgegengesetzt dreht.
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Wie
dargestellt wird, enthält das Zahnrad 56 an der
Ausgleichswelle 28 eine Kammer 60, die darin ausgebildet
ist und die die Ausgleichswelle 28 umgibt. Die Kammer 60,
die im Allgemeinen eine Form aufweisen kann, die aber in den 1 und 2 als ringförmig
gezeigt wird, wird über einen Kanal 68 in dem
Gehäuse 32, der über eine Zuführungsbohrung durch
das Zapfenlager 36 in Fluidverbindung mit einer Nut 72 an
der Außenseite der Ausgleichswelle 28 steht, mit
Arbeitsfluid aus einem Arbeitsfluidvorrat 64 versorgt.
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Die
Nut 72 steht in Fluidverbindung mit einem sich axial erstreckenden
mittigen Kanal 76 in der Ausgleichswelle 28, der
wiederum über einen sich radial erstreckenden Verbindungskanal 80 mit
der Kammer 60 in Fluidverbindung steht. Wie nun ersichtlich
wird, wird der Kammer 60 Arbeitsfluid aus dem Arbeitsfluidvorrat 64 zugeführt
und die Kammer 60 wird unter normalen Betriebsbedingungen
im Wesentlichen mit Arbeitsfluid gefüllt.
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Die
Kammer 60 enthält des Weiteren wenigstens einen
Auslass 84, und bei der dargestellten Ausführung
zwei Auslässe 84 für Arbeitsfluid, das
in der Kammer 60 mit Druck beaufschlagt wird, wenn die
Ausgleichswelle 28 gedreht wird. Die Auslässe 84 sind
radial außerhalb relativ zu dem Verbindungskanal 80 positioniert.
Die Fläche des Zahnrades 56 befindet sich im Wesentlichen
in dichtem Schubeingriff mit der angrenzenden Wand des Gehäuses 32,
die als eine Druckfläche wirkt und in der eine ringförmige Nut 88 ausgebildet
ist, um druckbeaufschlagtes Arbeitsfluid von den Auslässen 84 zu
empfangen, wenn sich das Zahnrad 56 dreht. Die Nut 88 steht über
einen Kanal 96 in dem Gehäuse 32 in Fluidverbindung mit
einem Auslass 92 für geschwindigkeitsabhängiges
druckbeaufschlagtes Arbeitsfluid.
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Wie
nun für Fachpersonen ersichtlich wird, wird das Arbeitsfluid
aus dem Vorrat 64 in der Kammer 60, die als ein
Druckerzeuger wirkt, mit Druck beaufschlagt und zwar mit einer Rate,
die proportional ist zu dem Quadrat der Drehgeschwindigkeit der
Ausgleichswelle 28, die sich mit der doppelten Geschwindigkeit
der Kurbelwelle der Motorantriebsausgleichsvorrichtung 20 dreht.
Somit ist der Druck des Arbeitsfluids, das an dem Auslass 92 bereitgestellt
wird, geschwindigkeitsabhängig und kann verwendet werden,
um verschiedene Vorrichtungen, wie Ölpumpen usw., zu steuern.
Im Besonderen kann das druckbeaufschlagte Arbeitsfluid an dem Auslass 92 als
eine Steuereinrich tung zum Variieren der Fördermenge einer
Verstell-Ölpumpe oder als eine Steuereinrichtung zum Variieren
des Auslösedrucks eines in Verbindung mit einer Konstant-Ölpumpe
verwendeten Druckablassventils verwendet werden.
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Wie
nun außerdem ersichtlich wird, wird einer der Vorteile
der vorliegenden Erfindung gegenüber dem geschwindigkeitsabhängigen
Steuersystem, das in der vorgenannten PCT-Patentanmeldung
WO06032131A1 beschrieben
wird, erzielt, wenn die Ausgleichsvorrichtung
20 mit der
doppelten Kurbelwellengeschwindigkeit arbeitet. Unter diesen Umständen
dreht sich die Kammer
60 mit der doppelten Geschwindigkeit
der Motorkurbelwellenantriebs-Ausgleichsvorrichtung
20 und
anhand von:
wird ersichtlich, dass, wenn
die Drehgeschwindigkeit ω der Kammer
60 verdoppelt
wird, die Radien, die für die Kammer
60 zum Erzeugen
eines vorgegebenen Drucks erforderlich sind, im Wesentlichen verringert werden.
Somit kann durch Einsatz der höheren Arbeitsgeschwindigkeit
der Ausgleichsvorrichtung
20, die das Doppelte von derjenigen
der Kurbelwelle des Motors ist, ein geschwindigkeitsabhängiger
Ausgangsdruck mit einer Kammer
60 erzeugt werden, die von
kleinerer Größe ist als zuvor erforderlich, wodurch
ermöglicht wird, dass ein geschwindigkeitsabhängiger
Steuermechanismus in einem größeren Bereich von
Umständen eingesetzt werden kann.
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Auch
wenn die Ausgleichsvorrichtung 20 mit der Kammer 60 dargestellt
wird, die in dem Zahnrad 56 ausgebildet ist, ist die vorliegende
Erfindung nicht darauf beschränkt, und die Kammer 60 kann
auf eine Vielfalt von Weisen ausgebildet sein, wobei lediglich vorauszusetzen
ist, dass die Kammer 60 derart ausgebildet ist, dass sich
ein Volumen von Arbeitsfluid radial von der Drehachse von wenigstens
einer der Ausgleichswellen 24 oder 28 erstreckt.
Zum Beispiel kann die Kammer 60 in einem der Ausgleichsgewichte 40 oder 44 ausgebildet
sein, soweit gewünscht.
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Soweit
gewünscht, kann zum Beispiel für einen V6-Motor
mit einem V-Winkel von sechzig Grad die Ausgleichsvorrichtung 20 mit
einer einzigen Ausgleichswelle 28 hergestellt werden, und
in einem derartigen Fall wird das Antriebszahnrad oder Kettenrad 48 an
der Ausgleichswelle 28 angebracht.
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Die 3 und 4 zeigen
eine andere dynamische Ausgleichsvorrichtung 100 mit einem
geschwindigkeitsabhängigen Steuermechanismus nach der vorliegenden
Erfindung, wobei gleiche Bauteile wie diejenigen der Ausführung
der 1 und 2 mit gleichen Bezugszeichen
angezeigt werden. Die Ausgleichsvorrichtung 100 enthält
eine Konstantpumpe 104, die von der Ausgleichswelle 28 angetrieben
wird. Bei der dargestellten Ausführung ist die Konstantpumpe 104 eine
Gerotorpumpe, aber es sollte sich für Fachpersonen verstehen,
dass eine geeignete Konstant- oder Verstellpumpe, einschließlich Zahnradpumpen
und/oder Flügelpumpen usw., eingesetzt werden kann, soweit
gewünscht.
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Wie
am besten in 4 zu sehen ist, enthält die
Pumpe 104 eine Niederdruckeinlassöffnung 108, die
mit einem Arbeitsfluidvorrat (nicht gezeigt) verbunden ist. Die
Niederdruckeinlassöffnung 108 ist außerdem
durch den Kanal 68 und die Nut 72 mit der mittigen
Bohrung 76 der Ausgleichswelle 28 verbunden und
Arbeitsfluid mit niedrigem Druck wird der Kammer 60 aus
der mittigen Bohrung 76 über den Verbindungskanal 80 zugeführt.
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Die
Kammer 60 enthält wenigstens einen Auslass 84,
und bei der dargestellten Ausführung sind zwei Auslässe
vorhanden, für Arbeitsfluid, das in der Kammer 60 mit
Druck beaufschlagt wird, wenn die Ausgleichswelle 28 gedreht
wird. Die Fläche des Zahnrades 56 befindet sich
im Wesentlichen in dichtem Eingriff mit der angrenzenden Wand des
Gehäuses 32, die als eine Druckfläche
wirkt und in der eine Nut 88 ausgebildet ist, um druckbeaufschlagtes
Arbeitsfluid von den Auslässen 84 zu empfangen.
Die Nut 88 steht über einen Kanal 116 in
Fluidverbindung mit einer Druckablassventilbohrung 112,
so dass Arbeitsfluid aus der Kammer 60 mit einem geschwindigkeitsabhängigen
Druck in die Ventilbohrung 112 eingeleitet wird.
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Die
Ventilbohrung
112 enthält ein Druckablassventil
(nicht gezeigt), das einen Entlastungsplunger und eine Vorspannfeder
umfasst, und der Kanal
116 leitet geschwindigkeitsabhängiges
druckbeaufschlagtes Arbeitsfluid auf der gleichen Seite des Entlastungsplungers
wie die Vorspannfeder in die Ventilbohrung
112 ein. Auf
diese Weise ist die Vorspannkraft an dem Entlastungsplunger, die
zum Ablassen des Ausgangsdrucks der Pumpe
104 überwunden werden
muss, die Summe der Vorspannkraft der Feder und der Kraft, die von
dem Arbeitsfluid aus dem Kanal
116 an dem Plunger erzeugt
wird. Ein Beispiel für einen derartigen Druckablasssteuermechanismus,
wie oben beschrieben, wird in der vorgenannten PCT-Patentanmeldung
WO06032131A1 in
Bezug auf die in
5 darin gezeigten Ausführung
besprochen.
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Wenn
die Pumpe 104 eine Verstellpumpe ist, kann der Kanal 116 das
geschwindigkeitsabhängige druckbeaufschlagte Arbeitsfluid
in den Fördermengensteuermechanismus der Pumpe 104 einleiten, um
ihre Fördermenge entsprechend zu verändern, wie
für Fachpersonen offensichtlich ist.
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Soweit
gewünscht, kann zum Beispiel für einen V6-Motor
mit einem V-Winkel von sechzig Grad die Ausgleichsvorrichtung 100 mit
einer einzigen Ausgleichswelle 28 hergestellt werden, und
in einem derartigen Fall wird das Antriebszahnrad oder Kettenrad 48 an
der Ausgleichswelle 28 angebracht.
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Die 5 und 6 zeigen
eine andere dynamische Ausgleichsvorrichtung 200 mit einem
geschwindigkeitsabhängigen Steuermechanismus nach der vorliegenden
Erfindung, wobei gleiche Bauteile wie diejenigen der Ausführung
der 1 und 2 und der Ausführung
der 3 und 4 mit gleichen Bezugszeichen
angezeigt werden.
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Bei
der Ausgleichsvorrichtung 200 kommt das Zahnrad 204 in
Eingriff mit dem Zahnrad 52, um die Ausgleichswelle 28 anzutreiben,
und das Zahnrad 204 ist ein herkömmliches massives
Zahnrad. Ein getrennter Druckerzeuger 208 in der Form einer Scheibe,
in der die Kammer 60 ausgebildet ist, ist an dem Ende der
Ausgleichswelle 28 gegenüber dem Ende, an dem
die Pumpe 104 angebracht ist, angebracht und dreht sich
damit. Wie bei der Ausgleichsvorrichtung 100 wird der Kammer 60 über
die mittige Bohrung 76 und den Verbindungskanal 80 Niederdruck-Arbeitsfluid
zugeführt und die Kammer 60 enthält wenigstens
einen Auslass 84, distal zu der Drehmitte der Ausgleichswelle 28,
der mit der Nut 88 derart in Verbindung steht, dass Arbeitsfluid,
das in der Kammer 60 durch das Drehen der Ausgleichswelle 28 mit
Druck beaufschlagt wird, über den Kanal 116 der
Ventilbohrung 112 zugeführt wird. Erneut kann, wenn
die Pumpe 104 eine Verstellpumpe ist, der Kanal 116 das
geschwindigkeitsabhängige druckbeaufschlagte Arbeits fluid
in den Fördermengensteuermechanismus der Pumpe 104 einleiten,
um ihre Fördermenge entsprechend zu verändern.
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Soweit
gewünscht, kann zum Beispiel für einen V6-Motor
mit einem V-Winkel von sechzig Grad die Ausgleichsvorrichtung 20 mit
einer einzigen Ausgleichswelle 28 hergestellt werden, und
in einem derartigen Fall wird das Antriebszahnrad oder Kettenrad 48 an
der Ausgleichswelle 28 angebracht.
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Wie
aus dem Vorgenannten ersichtlich ist, stellt die vorliegende Erfindung
ein geschwindigkeitsabhängiges Drucksignal bereit, das
eingesetzt werden kann, um eine Vielfalt von Vorrichtungen, wie
ein Druckablassventil für eine Konstantpumpe oder einen
Fördermengensteuermechanismus für eine Verstellpumpe,
zu steuern. Die Erfindung umfasst eine dynamische Ausgleichsvorrichtung
für eine Antriebsmaschine, wie einen Verbrennungsmotor,
mit wenigstens einer Ausgleichswelle, die mit der doppelten Geschwindigkeit
der Kurbelwelle des Motors angetrieben wird. Ein Druckerzeuger an
der wenigstens einen Ausgleichswelle erzeugt ein Ausgangssignal druckbeaufschlagten
Arbeitsfluids, dessen Druck geschwindigkeitsabhängig ist.
Bei einer Ausführung wird das geschwindigkeitsabhängige
Drucksignal über einen geeigneten Kanal auf eine Vorrichtung
außerhalb der Ausgleichsvorrichtung angewendet. Bei anderen
Ausführungen der Erfindung wird eine Arbeitsfluidpumpe
außerdem von wenigstens einer der Ausgleichswellen der
dynamischen Ausgleichsvorrichtung angetrieben und das geschwindigkeitsabhängige
Drucksignal wird auf die Arbeitsfluidpumpe angewendet, um ihre Förderleistung
zu steuern.
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Die
oben beschriebenen Ausführungen der Erfindung sollen Beispiele
für die vorliegende Erfindung sein und von Fachpersonen
können Veränderungen und Modifizierungen daran
durchgeführt werden, ohne von dem Umfang der Erfindung
abzuweichen, der allein durch die hierzu angehängten Ansprüche
definiert wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine
dynamische Ausgleichsvorrichtung für eine Antriebsmaschine,
wie einen Verbrennungsmotor, mit wenigstens einer Ausgleichswelle,
die von der Kurbelwelle des Motors angetrieben wird, enthält
einen Druckerzeuger an der wenigstens einen Ausgleichswelle. Der
Druckerzeuger erzeugt ein Ausgangssignal druckbeaufschlagten Arbeitsfluids,
dessen Druck geschwindigkeitsabhängig ist. Bei einer Ausführung
wird das geschwindigkeitsabhängige Drucksignal über
einen geeigneten Kanal auf eine Vorrichtung außerhalb der
Ausgleichsvorrichtung angewendet. Bei anderen Ausführungen
der Erfindung wird außerdem eine Arbeitsfluidpumpe durch
wenigstens eine der Ausgleichswellen der dynamischen Ausgleichsvorrichtung
angetrieben und das geschwindigkeitsabhängige Drucksignal
wird auf die Arbeitsfluidpumpe angewendet, um ihre Förderleistung
zu steuern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 06032131
A1 [0019, 0030, 0036]
